Vědci objevili černou díru z počátku vesmíru. Je to kosmický Otesánek

Na samém počátku času, v době, kdy byl vesmír ještě mladý, vznikla masivní černá díra. Vědci ji teď pozorovali a zjistili o ní spoustu důležitých detailů. Například to, že už v dobách svého vzniku byla extrémně hmotná a současně hladová.

Astronomové objevili pomocí teleskopů NASA zatím nejvzdálenější, a tedy i nejstarší černou díru. Zajímavé také je, že se tento superhmotný kosmický objekt nachází teprve v raném stádiu růstu – v době, kdy byl pozorován, byl ještě mladý, laicky řečeno kosmické batole. Zatímco normálně mají černé díry větší hmotnost než jejich galaxie, tato je podobně hmotná jako její hostitelka.

Vědci jsou z výsledků tohoto pozorování nadšení, tak nedospělou singularitu zatím nikdy neměli šanci pozorovat. Věří, že jim to pomůže vysvětlit, jak vznikly některé z prvních supermasivních černých děr ve vesmíru. 

Astronomové při odhalení tohoto objektu využili kombinaci údajů ze dvou výkonných pozorovacích zařízení: rentgenové observatoře Chandra a vesmírného dalekohledu Jamese Webba. Díky nim se týmu vědců podařilo nalézt stopy rostoucí černé díry z doby pouhých 470 milionů let po velkém třesku.

Pohled do minulosti přes gravitační čočku

„Potřebovali jsme Webba, abychom objevili tuto pozoruhodně vzdálenou galaxii, a potom Chandru, abychom našli její supermasivní černou díru,“ komentoval studii Akos Bogdan z Centra pro astrofyziku na Harvardu, který výzkum vedl. Popsal to v odborném časopise Nature Astronomy. Využili také efektu takzvaného gravitačního čočkování, kdy se světlo kolem superhmotných kosmických objektů ohýbá tak, že funguje jako lupa vesmírných rozměrů.

Černá díra v galaxii s názvem UHZ1 leží 13,2 miliard světelných let od Země. Protože světelný rok je vzdálenost, kterou světlo ve vakuu urazí za jeden rok, znamená to, že se vědci dívali do třináct miliard let vzdálené minulosti a viděli singularitu v její tehdejší podobě – tedy v době, kdy byl náš vesmír ještě v plenkách a měl pouhá tři procenta svého dnešního stáří. 

Sonda Chandra, která vidí okem neviditelné rentgenové záření, tam odhalila přítomnost přehřátého plynu, který právě toto záření silně uvolňuje. To je typický znak pro rostoucí supermasivní černou díru. Astronomové mohli sledovat vše velmi detailně, protože světlo z této galaxie i rentgenové záření z plynu v okolí její supermasivní černé díry viděly přibližně čtyřikrát větší, právě díky výše popsanému efektu gravitační čočky.

Tento objev je podle NASA důležitý pro pochopení toho, jak některé supermasivní černé díry mohly tak brzo po velkém třesku dosáhnout svých kolosálních hmotností. Zatím totiž není úplně jasné, jak vlastně v tehdejších podmínkách vznikaly – zda kolapsem obřích a hustých oblaků plynu, nebo z explozí prvních hvězd našeho vesmíru.

„Existují fyzikální limity, jak rychle mohou černé díry po svém vzniku růst, ale ty, které se rodí hmotnější, mají náskok. Je to, jako když zasadíte stromek, kterému trvá kratší dobu, než vyroste ve strom plné velikosti, než kdybyste začali pouze se sazeničkou,“ popsal Andy Goulding z Princetonské univerzity. 

A nová studie popsala, že nově objevená černá díra už se jako kosmický Otesánek narodila. Vypadá to, že její hmotnost odpovídá asi sto milionům Sluncí. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Čína změnila způsob, jak počítá své emise

Čína splní své klimatické cíle, i kdyby se její emise oxidu uhličitého v dalších letech zvýšily. Podle analýzy nezávislého webu Carbon Brief si totiž pomohla změnou metodiky, jak tyto emise počítá. Vzorec sice nezveřejnila, ale zřejmě pravidla přenastavila tak, aby odpovídala aktuálnímu ekonomickému vývoji země.
před 1 hhodinou

Ötziho mumie obsahuje stále živé mikroorganismy

Výzkumníci z institutu Eurac Research získali podrobný přehled o mikroorganismech spojených s Ötzim. Nová studie přináší poznatky o komplexním mikrobiomu, od střevní flóry člověka z doby měděné až po kvasinky přizpůsobené chladnému prostředí, které mohly mumii doprovázet po tisíciletí a dodnes zůstávají součástí aktivního ekosystému.
před 2 hhodinami

Umělá inteligence ohrožuje přírodní zdroje pro mnoho lidí, varují experti OSN

Rostoucí emise, ubývající zásoby vody a mizející půda. To jsou tři hlavní problémy, které způsobuje dynamicky rostoucí sektor umělých inteligencí (AI). Nová studie Univerzity OSN varuje, že v roce 2030 budou datacentra spotřebovávat tolik vody jako 1,3 miliardy lidí. Spotřeba elektřiny pak má vzrůst na více než dvojnásobek oproti loňsku.
před 3 hhodinami

VideoAI může pomáhat při řízení jaderné elektrárny do deseti let, míní Kochánek

Na konferenci o bezprostřední budoucnosti jaderné energie na francouzském velvyslanectví se mluví o aktuálních trendech v této oblasti – od malých modulárních reaktorů až po využití digitalizace a umělé inteligence (AI) k efektivnější správě a zajištění bezpečnosti. Právě AI může podle předsedy Státního úřadu pro jadernou bezpečnost Štěpána Kochánka nahradit některé lidské specialisty jak při projektování a výstavbě, tak i při samotném řízení provozu jaderného zařízení. „Tak daleko zatím v tuto chvíli nejsme,“ říká ale Kochánek a dodává, že by k tomu mohlo dojít v příští dekádě.
před 4 hhodinami

Veletrh vědy láká na jaderné reaktory i astronomii Středozemě

Na výstavišti v pražských Letňanech ve čtvrtek začíná Veletrh vědy. Potrvá do soboty. Nabídne stovku interaktivních expozic a desítky přednášek s diskusemi. Podesáté ho pořádá Akademie věd ČR (AV ČR), která na něm představí novinky ze současného výzkumu. Do programu se zapojuje i řada univerzit.
před 8 hhodinami

Český tým rekonstruoval evoluci covidu. Naznačil, že ze SARS pandemie nebude

Covidová pandemie změnila svět mnoha způsoby, z některých se společnost nevzpamatovala ani po šesti a půl letech. Patogen se rychle vyvíjel, což vedlo nejen ke vzniku řady konspiračních teorií, ale i komplikací ohledně léčby, očkování a opatření. Čeští a izraelští vědci v laboratorních podmínkách nyní zrekonstruovali, jak se koronavirus SARS-CoV-2 měnil a vyvíjel, a zároveň odhalili podmínky, které mohou vést ke vzniku vysoce nakažlivých variant.
před 10 hhodinami

Fyzici se pokusili rozříznout foton. Vznikla podivnost

Když polobožský hrdina Herkules bojoval s lernskou hydrou, zjistil, že ji přes svou nepřekonatelnou sílu nedokáže zabít. Za každou hlavu, kterou usekl, narostly dvě nové. Podobně, ale ještě mnohem hůř, se chovají podle odborného časopisu New Scientist fotony – těch totiž při každém rozseknutí vznikne rovnou nekonečno.
včera v 15:00

Šakali se šíří i kvůli úbytku vlků, mohou osídlit až tři čtvrtiny Evropy

Za šířením šakalů po Evropě stojí podle nového výzkumu kombinace změn klimatu a krajiny i dlouhodobý úbytek velkých predátorů, především vlků. Důležitou roli hraje člověk, jehož sídla poskytují bezpečnější prostor pro život. Výzkum, na kterém se podíleli vědci z brněnského Ústavu biologie obratlovců Akademie věd, zároveň naznačuje, že by šakali mohli v budoucnu osídlit až 75 procent evropského kontinentu, tedy téměř šestinásobek současné plochy výskytu. Studii publikoval časopis Nature Ecology & Evolution.
včera v 13:15
Načítání...